Gebäudebrände: Wassernebel kann Schlimmstes verhindern

Wissenschaftler der Forschungsstelle für Brandschutz der Uni Karlsruhe meinen, dass viele Brandkatastrophen mit richtiger Früherkennung und Löschung verhindert werden könnten. Um die verschiedenen Löschmöglichkeiten zu testen, haben die Karlsruher in einer riesigen Halle ein mehrgeschossiges Haus in Holzbauweise errichtet. Besonders das Holztreppenhaus und der Dachstuhl wurden ähnlich wie der Altbautenbestand in großen Städten wie Hamburg oder Berlin konstruiert.

In dem Holzhaus werden von den Brandschutztechnikern die verschiedensten Versuche durchgeführt. Im Treppenhaus entzünden sie hochbrennbare Substanzen, die dann von einem Rauchmelder detektiert und von sogenannten Niederdruck-Wassernebellöschanlagen gelöscht werden. "Wassernebellöschanlagen begrenzen zunächst den Brand - und dadurch wird natürlich auch der Rauch begrenzt. Alleine das ist im Hinblick auf die Rettung von Personen schon ein großer Vorteil", erklärt Dieter Brein, Leiter der Forschungsstelle.

Denn in völlig verrauchten Gebäuden können Opfer von Bränden häufig keine Fluchtwege oder Notausgänge mehr erkennen. Sie irren umher. Die Experimente zeigten, wie durch den Wassernebel außerdem auch Rauch eingesaugt wird. Was im Ernstfall für eine erhebliche Sichtverbesserung sorgt. Der Grund: Der sich vergrößernde Wasserstrahl verbraucht zusätzliche Luft, die er in seiner Umgebung ansaugt. - Und damit auch den Rauch.

Personenschutz vor Gaskonzentrationen

Doch es lauern noch andere Gefahren: Häufig kommt die Feuerwehr zu spät, so dass die betroffenen Personen schon an den giftigen Rauchgasen erstickt sind, bevor sie gerettet werden können. Auch hier könnten Löschanlagen weiterhelfen: "Die Niederdruck- Wassernebellöschanlage verhindert, dass im Brandraum extrem niedrige und damit tödliche Sauerstoffkonzentrationen wie auch hochgiftige Kohlenmonoxid und Dioxidkonzentrationen entstehen", erläutert Jürgen Kunkelmann, Brandschutzexperte der Uni Karlsruhe. Gegenüber einem Vollbrand können so Brandgaskonzentrationen sehr weit abgesenkt werden.

Ideale Alternative für denkmalgeschützte Objekte

In der Karlsruher Forschungsstelle haben Kunkelmann und seine Kollegen verschiedene Brandversuche ausgewertet. Die Löschung mit dem Wassernebel brachte nicht nur für den Personenschutz positive Ergebnisse: Der rechtzeitige und sachgemäße Einsatz verhinderte eine Gefährdung der tragenden Wände und Treppenräume des Versuchsgebäudes. Auch ansonsten übliche Brandschäden an entflammbaren Dämmstoffen oder Einrichtungsgegenständen wurden auf ein Minimum beschränkt. Deshalb halten die Wissenschaftler Wassernebel gerade bei alten, unter Denkmalschutz stehenden Gebäuden oder Dachstühlen für eine ideale Alternative zur hässlichen Verkleidung mit Gips oder anderen feuerfesten Dämmmaterialien.

Grundvoraussetzung für ein optimales Funktionieren ist die präzise feinmechanische Herstellung der Düsen und Sprühköpfe. Entscheidend dabei ist neben einer optimalen Funktionssicherheit und einer intervallmäßigen Steuerung vor allem die Tröpfchengröße.

Winzige Tröpfchen . . .

"Die bevorzugte Tröpfchengröße für die Wassernebelanlagen im Niederdruckbereich sollte um 0,1 mm und deutlich darunter liegen", weiß Professor Gert Beilicke, Brandschutzsachverständiger aus Leipzig. Der Grund dafür liegt zum einen darin, dass man eine sehr große Oberfläche damit erzeugt, um genug Rauch zu binden, und zum anderen, dass sich das Eigengewicht der Tropfen nicht störend auswirkt. "Die Wassertröpfchen haben so eine entsprechend lange Schwebe- und Verweildauer in der Schutzzone", sagt Beilicke.

Allerdings müssen die Anlagen auch rechtzeitig aktiviert werden. Vorraussetzung hierfür sind computergesteuerte Branderkennungssysteme wie Wärmesensoren und Rauchmelder. Feuerforscher beschäftigen sich damit, Rauch- und Wärmemelder unabhängig von Störungen zu machen - um Fehlalarme zu vermeiden. Für die bei Holzbauten häufig vorkommenden Schwelbrände sind hier vor allem Rauchmelder wichtig.

. . . können auch Glas- und Stahlbauten schützen

Doch der Einsatz von Wassernebel ist nicht nur für Holzbauten gedacht. Er kann auch bei Glas- und Stahlbauten angewendet werden. Im Brandschutzzentrum bei Magdeburg haben sich Wissenschaftler mit den Materialeigenschaften von solchen Stützelementen beschäftigt. "Stahl hat die unangenehme Eigenschaft, dass er bei Temperaturen von über 500 Grad anfängt zu erweichen. Um zu vermeiden das die Stahlkonstruktion dann über den Menschen zusammenstürzt, muss die Umgebung um den Stahl kühl gehalten werden", so Dr. Axel Kretschmer, Managing Director des Brandschutz-Technologiezentrums.

Dafür hat Kretschmer Löschdüsen in die Stahlrohre einbauen lassen. Sie hüllen die Dachkonstruktion in einen dichten Wassernebel. Das Praktische an dem System: Die dafür benötigte Löschflüssigkeit läuft direkt durch die Stahlrohre hindurch. Doch Wassernebellöschsysteme eignen sich nicht nur für einen Einsatz von oben. Im Neuen Deutschen Bundestag in Berlin wurden sie unter anderem im Boden des Plenarsaals eingebaut.